Теорията на струните е мъртва

Интервю с Питър Войт

Ваня Милева Последна промяна на 02 март 2023 в 00:01 14930 0

Струнната теория
Струнната теория се провали в опита си да обедини противоречащите си закони във физиката в Единна теория, смята физикът Питър Войт.

Теорията на струните е задушила всякакви иновативни идеи в теоретичната физика, смята дългогодишният критик на струнната теория, Питър Войт (Peter Woit), старши преподавател в катедрата по математика в Колумбийския университет, който се прицелва в самата теория.

Той твърди, че теорията на струните се е превърнала в дегенеративен изследователски проект, който става все по-сложен и същевременно се отдалечава от емпиричната реалност.

Войт е автор на книгата "Дори не е погрешно: провалът на теорията на струните и продължаващото предизвикателство да се обединят законите на физиката" (Not Even Wrong: The Failure of String Theory and the Continuing challenge to Unify the Laws of Physics), която излиза през 2006 г.

В ексклузивно интервю с Питър Войт за Institute of Art and Ideas физикът отговаря на въпроси за развитието на  Струнната теория, която имаше амбицията да обедини противоречащите си закони във физиката в Единна теория. Според Войт перспективите за това са мрачни, а самата теорията за него е вредна и провал.

Бихте ли обобщили основния аргумент срещу Струнната теория, изложен в тази книга (Not Even Wrong: The Failure of String Theory and the Continuing challenge to Unify the Laws of Physics)?

Историята на теорията на струните е доста сложна, така че в книгата си Войт разглежда подробно някои от тези сложности. Основният проблем с теорията обаче винаги е бил прост: тя постига обединение чрез постулиране на шест или седем ненаблюдавани допълнителни измерения, след което се опитва да обясни всичко, основавайки се на тях, изтъква Войт. 

В началното надеждата от 1984-1985 г. е била, че ще има само няколко последователни начина да се направят тези допълнителни измерения ненаблюдаемо малки и един от тях ще даде нашата вселена. Но всички доказателства сега са такива, че или липсва последователен начин да се направи това, или и има по същество безкраен брой начини да се направи това, които дават почти всичко, което търсим, но затова непредвидимо. И в двата случая идеята за обединение на физичните закони с помощта на струнната теория е провал.

Когато написах книгата, се концентрирах върху опитите си да разбера какво точно правят струнните теоретици. През последните години те самите в повечето случаи се отказаха от първоначалните си претенции и областта е в застой, така че няма причина да се отделя много време за това, споделя Войт.

Теорията на струните винаги е страдала от факта, че е дефинирана само в някои ограничени случаи. През годините надеждите за намиране на единна теория чрез използване на един от тези гранични случаи се провалят, тъй като става ясно, че не работят. Хората, работещи върху теорията на струните, в повечето случаи са се отказали от работата, използвайки тези гранични случаи, но не са постигнали никакъв напредък в намирането на единна теория.

Един от аспектите на случилото се е, че след като опитите за единна теория се провалят, общността на теорията на струните се връща към идеята за квантовата гравитация и само за малък кръг от въпроси в рамките на тази тема, използвайки главно техники, които в миналото имат някакъв произход от изследванията на теорията на струните, но сега нямат нищо общо със струните, разказва Войт.

Една от основните ви критики към теорията на струните бе, че тя не прави предсказания, които могат да бъдат проверени. Това прави ли я невалидна като научна теория според вас? Ако не е наука, какво е?

Няма прост отговор на въпроса кое е "наука" и кое не е. Да се правят предсказания, които могат да бъдат проверени, е нещо, към което трябва да се стремим, но по-важно за всяка предложена теория в ранните ѝ етапи е да се види какво се случва, когато хората изследват последиците от нея.

Вярвам, че във философията на науката съществува концепция за оценка на дадена изследователска програма като прогресивна или дегенеративна, подчертава Войт.

Дори ако една изследователска програма все още не е направила предсказания, които могат да бъдат проверени, тя все пак може да бъде прогресивна в смисъл, че изглежда все по-добра, колкото повече се работи по нея. Теорията на струните е точно обратното - дегенеративна програма. Колкото повече хора я изучават, толкова по-сложна, грозна и непредсказуема става тя като обяснение на каквото и да било в реалния свят. Така че проблемът не е толкова в това, че не се стига до проверими предсказания, а в това, че 40 години постоянно се движим в грешна посока.

Кредит: Pxhere

Има ли роля на философията на науката, когато става дума за отговор на този въпрос за статута на една теория, която е разработена от физиците, но не дава предсказания, които можем да проверим?

Смятам, че философията на науката може да помогне в оценката на изследователската програма на теорията на струните, използвайки по-исторически и философски обосновано разбиране за това какво е истинска наука и какво не е.

Един от големите проблеми е, че детайлите на теоретичната работа по темата са изключително сложни, много трудни за разбиране и оценка от страна на неспециалист. Някои от нещата, които съм виждал да правят философите на науката, са доста обезкуражаващи. Неспособни или нежелаещи да оценят теорията според обичайните стандарти (тъй като резултатът би бил много отрицателен), те започват да твърдят, че неуспехът по даден конвенционален стандарт означава, че има проблем с този стандарт и той трябва да бъде променен.

Критиката на Ерик Уайнстийн към теорията на струните е, че тя е доминирала в теоретичната физика твърде дълго време, като по този начин не е позволила да се развият алтернативни опити за теория на всичко. Съгласни ли сте с тази оценка?

Да, до голяма степен. Напълно съм съгласен с Ерик, че големият проблем в тази област е как да се измъкне изследователската общност от дългата задънена улица, в която сама се е вкарала. Това, което е най-обезкуражаващо, е, че дори убеждаването на теоретиците в очевидния факт, че са в задънена улица, изглежда невъзможно. Институционалният натиск да се продължава да се прави това, което се прави от десетилетия, и да не се признава провал, е огромен.

Теорията на струните също така има силен отпечатък не само в рамките на академичната физика, но и върху общественото въображение. Защо мислите, че става така?

Въпросите за естеството на физическата реалност и нейното описание чрез екзотична единна теория, които теорията на струните твърди, че успешно решава, са такива, които много хора естествено намират за убедителни. Ако погледнем публичните твърдения за теорията, често в специални телевизионни предавания, би било странно, ако те не привличат значителен интерес от страна на обществеността.

Какви са според вас положителните страни, ако има такива, от изследванията на теорията на струните?

Изследването на теорията на струните има някои доста интересни математически резултати. Една от най-успешните е концепцията за "огледална симетрия". Тя е открита за пръв път от теоретици на струните, които разглеждат пространства с голяма размерност. Това е нещо, което се оказа, че няма приложение в теоретичната физика, но откри нова перспектива в геометрията и топологията.

Ако Струнната теория не е оправдала очакванията, има ли по-обещаващи кандидати за обединяване на Общата теория на относителността със Стандартния модел?

Смятам, че е така. По-специално, от няколко години разглеждам идеи, които обединяват симетриите на Общата теория на относителността и Стандартния модел по нов начин, използвайки, наред с други неща, геометрията на туисторите. Тези идеи доста ме вълнуват, макар че трябва да призная, че не съм имал късмет да вдъхновя много други.

Бихте ли казали малко повече за теорията на туисторите като начин за обединяване на Общата теория на относителността и квантовата механика?

Идеята за туисторите е разработена от Роджър Пенроуз и други още през 60-те и 70-те години на миналия век. Новата идея за обединението се състои в това да се приеме сериозно идеята за формулиране на теорията на туисторите във въображаемо време и да се забележи, че когато се направи това, обичайната симетрия на пространство-времето се превръща в смес от симетрия на пространство-времето и вътрешната симетрия на електрослабата теория, обединявайки ги по неочакван начин.

Възможно ли е целият проект, целящ създаването на теория на всичко, да е на първо място погрешен?

Всичко е възможно, но от всичко, което съм видял през дългата си кариера, има много причини да вярвам, че можем да се справим по-добре от най-добрата ни сегашна обединена теория. Не знаем как ще изглежда краят на пътя в тази посока, но ми се струва, че докато теорията на струните е в края на своя път, има обещаващи други, по които да се тръгне.

Кои са въпросите в областта на теоретичната физика, върху които според вас трябва да се съсредоточат бъдещите изследвания?

В много направления сме достигнали технологичните граници на това, което можем да направим експериментално, и това води до това кои изследвания могат да бъдат полезни. Моят собствен интерес сега е главно на границите на физиката и математиката, намирането на нови идеи за математиката, вдъхновени от физиката, и по-доброто разбиране на фундаменталната физика чрез включване на по-дълбока и по-сложна математика. Другите обаче трябва да следват всичко, което виждат като възможни пътища напред, убеден е Войт.

Прочетете още:

Източник: String theory is dead, Institute of Art and Ideas

Най-важното
Всички новини
За писането на коментар е необходима регистрация.
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!

Няма коментари към тази новина !